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1[소방시설관리사 1차] 13년 1회차
그림과 같이 직렬로 접속된 2개의 코일에 5A의 전류를 흘릴 때 결합된 합성코일에 발생하는 자기 에너지(J)는? (단, 코일의 자기 인덕턴스 L1=L2=20mH, 상호인덕턴스 M=10mH이다.)
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0.2
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0.25
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0.3
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0.4
해설
결합된 합성코일에 저장되는 자기 에너지는 0.25J이다.
그림에서 극성을 나타내는 점이 L1의 왼쪽 끝과 L2의 오른쪽 끝, 즉 바깥쪽에 서로 반대로 찍혀 있다. 직렬 전류가 L1에서는 점이 찍힌 단자로 들어가고 L2에서는 점이 없는 단자로 들어가는 배치이므로 상호인덕턴스가 빼지는 차동접속이다.
합성 인덕턴스는
L = L1 + L2 − 2M = 20 + 20 − (2 × 10) = 20mH = 0.02H저장되는 자기 에너지는
W = ½LI2 = 0.5 × 0.02 × 52 = 0.25J
점이 같은 쪽에 있어 가동접속이 되면 L = 60mH가 되어 0.75J이 나오므로, 점의 위치를 먼저 확인하는 것이 관건이다.
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